一种微波预处理油料作物种子的方法 技术领域 本发明属食品加工领域， 具体的说涉及一种在油料作物种子冷榨制油前进行微波 处理的方法， 采用该方法处理油料作物种子后有利于提高冷榨油得率并改善冷榨油品质。
背景技术 油料作物是植物油脂和蛋白质的最重要来源， 在保证油脂和蛋白质的有效供给、 改善食物结构、 促进养殖业和加工业发展等诸方面均居重要地位。人均油脂和蛋白质消费 量是衡量人民生活水平的重要指标之一， 油料饼粕也是发展畜牧业的优质饲料蛋白资源。 目前我国的油料作物年种植规模 (4 亿亩 )、 种植业产值 (1500 亿元 ) 及覆盖农民就业 (4 亿 人以上 ) 均仅次于旨在获取淀粉的三大谷类粮食作物。
目前常用的植物油提取方法主要包括压榨法和浸出法， 其中， 浸出法一般用于含 油量低的油料， 例如大豆油的制取 ； 压榨法一般用于含油量高的油料， 例如菜籽油的制取。 浸出法饼粕残油量低， 但存在很多工业上的缺陷， 如溶剂残留、 挥发性有机化合物排放造成 大气的污染、 操作成本高、 高温处理导致油品质降低等问题。与溶剂浸出法相比， 压榨法操 作简单、 安全， 但饼粕残油率高。压榨法分为两种 ： 冷榨和热榨。冷榨油不需精炼即可食用， 不涉及到任何化学处理， 较好地保持了油的原生态特性， 因此， 市场对于冷榨油的需求越来 越大， 例如冷榨菜籽油。然而， 与热榨相比， 冷榨出油率相对较低。
为克服冷榨油出油率低的问题， 在压榨前对油料种子进行适当的预处理是可选择 的一条途径， 并希望这种预处理方法能尽量多的保留油脂中的微量营养成分， 如植物甾醇 和维生素 E 等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微波预处理油料作物种子的方法， 该方法可提高冷榨 出油率和改善冷榨油营养品质。
为实现上述目的， 本发明所采用的技术方案为 ： 一种微波预处理油料作物种子的 方法， 其特征在于它包括如下步骤 ：
(1) 将油料作物种子的质量含水量调节到 7％～ 30％， 搅拌均匀 ；
(2) 然后将调节含水量后的油料作物种子均匀平铺在容器内， 调节微波功率和微 波时间， 对油料作物种子进行微波处理， 使最终温度达到 80℃～ 150℃ ( 容器内油料作物种 子的温度 ) ；
(3) 将微波处理后的油料作物种子摊晾冷却， 然后冷榨制油或者脱皮 ( 壳 ) 冷榨制 油。
步骤 (1) 所述的油料作物种子为油菜籽、 大豆、 油茶籽、 茶叶籽、 花生仁、 胡麻、 芝 麻、 葵花籽、 棉籽、 核桃、 紫苏、 葡萄籽、 油橄榄、 米糠、 玉米胚、 蓖麻或乌桕。
步骤 (1) 所述的将油料作物种子的质量含水量调节到 7％～ 30％的方法为 ： 将油 料作物种子边搅拌边缓慢添加水 ( 自来水 )， 为保证水分均匀分布和进一步渗透到细胞内部， 在加水后继续搅拌 5min ～ 20min， 搅拌速度为 50rpm ～ 200rpm。可使用调质机进行含 水量调节处理， 调质机带搅拌浆且搅拌速度可调。
步骤 (2) 所述的将调节含水量后的油料作物种子均匀平铺在容器内的厚度控制 在 1cm ～ 20cm， 以保证微波穿透作用。
步骤 (2) 所述的对油料作物种子进行微波处理为间歇式加工微波处理或连续式 加工微波处理， 微波设备推荐采用工业化生产上使用的微波设备， 如隧道式微波炉。
步骤 (2) 所述的微波功率范围根据微波设备处理能力可在 2000W ～ 6000W 之间选 择。
步骤 (2) 所述的微波时间范围根据微波设备处理能力和所选定功率， 可在 2min ～ 10min 之间选择。
步骤 (3) 所述的冷却是指在室温下冷却至室温～ 60℃。
步骤 (3) 所述的冷榨制油温度不超过 80℃， 对油菜籽、 葵花籽等可微波处理后脱 皮冷榨制油， 对油茶籽等可先脱壳再微波处理后冷榨制油。
微波处理可对油料作物种子进行快速热处理， 一方面改变油料种子细胞壁结构而 提高出油效率， 另一方面钝化种子中的脂肪酶、 脂氧合酶等酶类， 提高油脂氧化稳定性， 同 时还可能增加油脂中维生素 E、 植物甾醇等天然活性物质， 从而改善油脂营养品质。 本发明方法所得的冷榨油产品采用酸值、 过氧化值、 加热试验、 氧化诱导期来衡量 其质量和氧化稳定性， 其中酸值、 过氧化值的测定参照相关国家标准， 氧化诱导期的测定采 用油脂氧化安定测定仪 (Rancimat 法 ) ； 采用维生素 E、 植物甾醇、 ( 菜籽 ) 多酚等微量成分 的含量来衡量其营养品质， 维生素 E 组成和含量的测定采用高效液相色谱法， 植物甾醇的 组成和含量的测定采用气相色谱法， ( 菜籽 ) 多酚采用分光光度法 ； 采用色泽来衡量其外 观， 其测定采用罗维朋比色法。
本发明的有益效果是 ：
(1) 从动力学角度， 细胞壁和 / 或细胞膜的通透性是限制产物提取速率和提取效 率的关键因素， 因此破碎细胞可大大加速产物的提取。本发明采用微波技术对油料作物种 子进行预处理以提高冷榨制油的出油效率， 其原理基于以下 2 个方面 ： 一是热量通过微波 转化得到而不存在传递问题， 因此微波处理能实现高强度的均匀加热， 与传统热处理相比， 微波处理的能量传递过程得到强化， 因此处理时间可显著缩短 ； 二是油料作物种子内的极 性分子特别是介电系数较大的极性分子如水吸收微波产生热量， 发生汽化或膨胀， 内渗透 压增加而破坏物料的细胞结构， 使油脂的扩散孔道变大， 提取阻力减小， 油料作物种子细胞 内的油脂溶出变得更加容易， 从而缩短油脂提取时间， 提高油脂提取效率 ( 即提高了冷榨 出油率 )。
(2) 微波处理是由于介质材料自身损耗电磁场能量而使物料发热升温， 而水是吸 收微波最好的介质材料。根据物料微波预处理破坏细胞结构的原理， 结合物料的安全储藏 水分和收获后水分分布情况， 本发明提出在微波预处理前调节物料水分 (7 ～ 30wt％ )， 也 就是以水为汽化介质， 加水搅拌湿润物料并使其渗透到物料细胞中， 使得微波处理过程中， 不仅是细胞组织中的结合水分， 更重要的是包括作为汽化介质的自由水发生汽化而使油料 作物种子细胞破坏更为彻底， 从而提高油脂提取效率 ( 即提高了冷榨出油率 )。
(3) 与目前的油料作物种子不经预处理直接冷榨制油的方法相比， 本方法进行微
波处理能使细胞内导致油脂分解氧化的酶如脂肪酶、 脂氧合酶等失活， 避免提取及储藏过 程中油脂的分解和酶促氧化， 从而改善冷榨油的氧化稳定性。此外， 由于细胞的破坏， 油脂 中的维生素 E、 植物甾醇等一些具有生理活性的伴随物溶出更多， 从而提高了冷榨油的营养 价值 ( 即改善了冷榨油营养品质 )， 且这些物质也具有一定的抗氧化性能， 因而也是改善冷 榨油氧化稳定性的一个重要因素。
(4) 与传统的油料预处理技术如轧胚后蒸炒等先破坏细胞结构再进行湿热或干热 处理相比， 本发明方法更少溶出油脂中的色素、 磷脂等后续需要精炼除去的不利于油脂外 观和使用以及氧化稳定性的物质， 因此本方法制得的冷榨油后续不需脱胶、 脱色等处理即 可满足有关标准要求， 简化了加工工序， 降低了加工成本。 具体实施方式
为了更好地理解本发明， 下面结合实施例进一步阐明本发明的内容， 但本发明的 内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例 1 ：
一种微波预处理油料作物种子的方法， 它包括如下步骤 ：
(1) 调节水分 ： 称取 100kg 经清理除去土块、 果壳、 秸秆、 铁块等外来杂质的水分质 量含量为 7.6％的油菜籽， 在调质机内边搅拌边缓慢加水 5.4kg， 将油菜籽的质量含水量调 节至 13.0％， 加水后继续搅拌 15min， 搅拌速度为 100rpm。
(2) 微波处理 ： 将油菜籽平铺于隧道式微波炉传送带上， 油菜籽平铺厚度为 3cm， 调节微波功率至 4kW， 微波处理 6min， 使容器内油菜籽的终温达到 120℃。
(3) 冷榨制油 ： 将油菜籽摊晾至室温 ( 此时检测油菜籽含水量为 4.2wt％ )， 用冷 榨机压榨制油， 出油温度为 45℃。
结果分析 ： 菜籽饼粕残油由未微波处理的 29.88wt％降低到 15.68wt％， 本发明出 油率明显提高 ； 冷榨菜籽油 110 ℃氧化诱导期由未微波处理的 5.98 小时延长到 15.96 小 时， 氧化稳定性明显改善 ； 冷榨菜籽油中维生素 E 含量由未微波处理的 48mg/100g 增加到 67mg/100g， 植物甾醇含量由 768mg/100g 增加到 879mg/100g， 菜籽多酚含量由 40mg/100g 增 加到 66mg/100g， 冷榨油营养品质得到改善 ； 冷榨菜籽油色泽测定结果为 Y21R3.4， 酸值为 0.9mgKOH/g， 过氧化值为 0.6meq/kg， 加热试验结果为油色变浅， 无析出物， 这些质量指标均 能满足菜籽油国家标准 3 级指标的要求。
实施例 2 ：
一种微波预处理油料作物种子的方法， 它包括如下步骤 ：
(1) 调节水分 ： 称取 50kg 经清理除去土块、 花生果壳、 铁块等外来杂质的水分质量 含量为 9.6％的花生仁 ( 果 )， 在调质机内边搅拌边缓慢加水 2.7kg， 将花生果的质量含水量 调节至 15％， 加水后继续搅拌 20min， 搅拌速度为 150rpm。
(2) 微波处理 ： 将花生仁平铺于隧道式微波炉传送带上， 花生仁平铺厚度为 2cm， 调节微波功率至 4.8kW， 微波处理 4min， 使容器内花生仁的终温达到 110℃。
(3) 冷榨制油 ： 将花生仁摊凉至室温， 脱去花生仁的红衣并经风选分离红衣， 用冷 榨机压榨制油， 出油温度为 60℃。
结果分析 ： 花生饼粕残油由未微波处理的 26.14wt％降低到 11.63wt％， 本发明出油率明显提高 ； 冷榨花生油 110℃氧化诱导期由未微波处理的 10.98 小时延长到 18.24 小 时， 氧化稳定性明显改善 ； 冷榨花生油中维生素 E 含量由未微波处理的 26mg/100g 增加到 37mg/100g， 植物甾醇含量由 176mg/100g 增加到 221mg/100g， 营养品质得到改善 ； 冷榨花生 油色泽测定结果为 Y15R1.2， 酸值为 0.6mgKOH/g， 过氧化值为 1.7meq/kg， 加热试验结果为 油色不变， 无析出物， 这些质量指标均能满足压榨成品花生油国家标准 1 级指标的要求。
实施例 3 ：
一种微波预处理油料作物种子的方法， 它包括如下步骤 ：
(1) 调节水分 ： 称取 100kg 经清理除去土块、 果壳、 秸秆、 铁块等外来杂质的水分 质量含量为 6.0％的葵花籽， 在调质机内边搅拌边缓慢加水， 将葵花籽的质量含水量调节至 7.0％， 加水后继续搅拌 5min， 搅拌速度为 50rpm。
(2) 微波处理 ： 将调节含水量后的葵花籽平铺于隧道式微波炉传送带上， 葵花籽 平铺厚度为 1cm， 调节微波功率至 2kW， 微波处理 2min， 使容器内葵花籽的终温达到 80℃。
(3) 冷榨制油 ： 将葵花籽摊晾至室温 ( 此时检测葵花籽含水量为 4.2wt％ )， 用冷 榨机压榨制油， 出油温度为 45℃。
实施例 4 ： 一种微波预处理油料作物种子的方法， 它包括如下步骤 ：
(1) 调节水分 ： 称取 100kg 经清理除去土块、 果壳、 秸秆、 铁块等外来杂质的水分 质量含量为 7.6％的油菜籽， 在调质机内边搅拌边缓慢加水， 将油菜籽的质量含水量调节至 15.0％， 加水后继续搅拌 20min， 搅拌速度为 200rpm。
(2) 微波处理 ： 将油菜籽平铺于隧道式微波炉传送带上， 油菜籽平铺厚度为 20cm， 调节微波功率至 6kW， 微波处理 8min， 使容器内油菜籽的终温达到 120℃。
(3) 冷榨制油 ： 将油菜籽摊晾至室温 ( 此时检测油菜籽含水量为 6.2wt％ )， 用冷 榨机压榨制油， 出油温度为 45℃。
本发明所列举的各原料， 以及本发明各原料的上下限、 区间取值， 以及工艺参数 ( 如温度、 时间等 ) 的上下限、 区间取值都能实现本发明， 在此不一一列举实施例。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案， 尽管上述实施例对本发明进 行了详细说明， 本领域的相关技术人员应当理解 ： 可以对本发明进行修改或者同等替换， 但 不脱离本发明精神和范围的任何修改和局部替换均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
6